JP7070313B2 - Heat treatment equipment and heat treatment method for semiconductor wafer substrates - Google Patents

Heat treatment equipment and heat treatment method for semiconductor wafer substrates Download PDF

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Description

本発明は、半導体ウエハ基板の製造工程において、レジストまたはポリイミドが塗布され、その後に加熱や冷却処理を行うための熱処置装置及び熱処理方法に関するものである。 The present invention relates to a heat treatment apparatus and a heat treatment method for applying a resist or polyimide in a process of manufacturing a semiconductor wafer substrate and then performing a heating or cooling treatment.

従来の半導体ウエハ基板の熱処理装置では、加熱または冷却処理において、高精度な温度制御を行っている。具体的には、半導体ウエハを加熱する加熱プレート上において、上下に昇降する移動可能な支持ピンにて、半導体ウエハ基板を支持しながら、加熱または冷却処理している。（例えば、特許文献１参照） In the conventional heat treatment device for a semiconductor wafer substrate, high-precision temperature control is performed in the heating or cooling process. Specifically, on a heating plate for heating a semiconductor wafer, heating or cooling treatment is performed while supporting the semiconductor wafer substrate with movable support pins that move up and down. (See, for example, Patent Document 1)

特開平７－２５４５４５号公報（段落００２８～００２９、図４）JP-A-7-254545 (paragraphs 0028-0029, FIG. 4)

このような半導体ウエハ基板の熱処理装置では、加熱や冷却に対する任意の温度制御や処理速度を向上することは可能であったが、前工程からの異物持込みや熱処理装置内での異物付着により、半導体ウエハ基板に対し品質を満たすことができない場合があった。 With such a heat treatment device for a semiconductor wafer substrate, it was possible to improve arbitrary temperature control and processing speed for heating and cooling, but due to foreign matter brought in from the previous process and foreign matter adhering in the heat treatment device, the semiconductor In some cases, the quality of the wafer substrate could not be satisfied.

本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、半導体ウエハ基板の熱処理工程において、半導体ウエハ基板への異物付着を抑制、異物除去する半導体ウエハ基板の熱処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a heat treatment apparatus for a semiconductor wafer substrate that suppresses and removes foreign matter from adhering to the semiconductor wafer substrate in the heat treatment step of the semiconductor wafer substrate. The purpose is.

また半導体ウエハ基板への異物付着を抑制、異物除去する半導体ウエハ基板の熱処理方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a heat treatment method for a semiconductor wafer substrate, which suppresses foreign matter from adhering to the semiconductor wafer substrate and removes foreign matter.

また、本発明にかかる半導体ウエハ基板の熱処理方法は、搬送機構が半導体ウエハ基板をチャンバー内に搬入する搬入ステップと、チャンバーの側面に設けられた通風入口から、チャンバーの対向する側面に設けられた通風出口に向かって、半導体ウエハ基板に沿うようにファンが送風する送風ステップと、ヒーターが半導体ウエハ基板を加熱する加熱ステップと、加熱ステップの後に、ファンの送風により半導体ウエハ基板を冷却する冷却ステップと、搬送機構が半導体ウエハ基板をチャンバーから搬出する搬出ステップと、を備えた半導体ウエハ基板の熱処理する方法である。

Further, the heat treatment method for the semiconductor wafer substrate according to the present invention is provided on the opposite side surface of the chamber from the carry-in step in which the transport mechanism carries the semiconductor wafer substrate into the chamber and the ventilation inlet provided on the side surface of the chamber. A blower step in which a fan blows air along the semiconductor wafer substrate toward the ventilated outlet, a heating step in which a heater heats the semiconductor wafer substrate, and a heating step in which the semiconductor wafer substrate is cooled by blowing air from the fan. It is a method of heat-treating a semiconductor wafer substrate including a cooling step for carrying out a cooling step and a carrying -out step for carrying out a semiconductor wafer substrate from a chamber by a transport mechanism.

本発明にかかる半導体ウエハ基板の熱処理装置によれば、半導体ウエハ基板の熱処理工程において、半導体ウエハ基板への異物付着を抑制、異物除去することができる。 According to the heat treatment apparatus for a semiconductor wafer substrate according to the present invention, it is possible to suppress the adhesion of foreign matter to the semiconductor wafer substrate and remove the foreign matter in the heat treatment step of the semiconductor wafer substrate.

また本発明にかかる半導体ウエハ基板の熱処理方法によれば、半導体ウエハ基板への異物付着を抑制、異物除去することができる。 Further, according to the heat treatment method for a semiconductor wafer substrate according to the present invention, it is possible to suppress the adhesion of foreign matter to the semiconductor wafer substrate and remove the foreign matter.

実施の形態１にかかる半導体ウエハ基板の熱処理装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat treatment apparatus of the semiconductor wafer substrate which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態２にかかる半導体ウエハ基板の熱処理装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat treatment apparatus of the semiconductor wafer substrate which concerns on Embodiment 2. 実施の形態３にかかる半導体ウエハ基板の熱処理装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat treatment apparatus of the semiconductor wafer substrate which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態３にかかる半導体ウエハ基板の熱処理装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat treatment apparatus of the semiconductor wafer substrate which concerns on Embodiment 3. FIG.

実施の形態１．
実施の形態１にかかる熱処理装置の構成を説明する。図１は、実施の形態１にかかる半導体ウエハ基板の熱処理装置を示す断面図である。 Embodiment 1.
The configuration of the heat treatment apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a heat treatment apparatus for a semiconductor wafer substrate according to the first embodiment.

図１に示すように、半導体ウエハ基板の熱処理装置内にステージ２が設置され、ステージ２の内部にはステージ用ヒーター３が搭載されている。ステージ用ヒーター３には、温度制御ユニット５が接続されている。温度制御ユニット５は、ステージ上面の温度を測定しながら温度管理し、所定の温度になるようステージ用ヒーター３を温度制御する。 As shown in FIG. 1, a stage 2 is installed in a heat treatment apparatus for a semiconductor wafer substrate, and a stage heater 3 is mounted inside the stage 2. A temperature control unit 5 is connected to the stage heater 3. The temperature control unit 5 controls the temperature while measuring the temperature of the upper surface of the stage, and controls the temperature of the stage heater 3 so as to reach a predetermined temperature.

ステージ２のステージ用ヒーター３側、つまりステージ２の上側には、チャンバー６が設けられており、半導体ウエハ基板１を配置することができる。チャンバー６の上面には、排気口８が取り付けられており、チャンバー６内から外部に向かって、加熱により気化した溶剤、異物等が排出される。排気口８は、工場のダクトに接続されている。 A chamber 6 is provided on the stage heater 3 side of the stage 2, that is, on the upper side of the stage 2, and the semiconductor wafer substrate 1 can be arranged. An exhaust port 8 is attached to the upper surface of the chamber 6, and a solvent, a foreign substance, or the like vaporized by heating is discharged from the inside of the chamber 6 to the outside. The exhaust port 8 is connected to a duct in the factory.

半導体ウエハ基板１は、チャンバー６内において、駆動ピン４によって、支持されており、駆動ピン４によりチャンバー６内を上下に昇降する。 The semiconductor wafer substrate 1 is supported by the drive pin 4 in the chamber 6, and is moved up and down in the chamber 6 by the drive pin 4.

チャンバー６の両側面には、通風入口１０、通風出口１１が設けられており、通風入口１０と通風出口１１は対向した位置に配置されている。通風入口１０には、ファン９が取り付けられており、ファン９により発生した送風が、通風入口１０から通風出口１１に向かって流れる。 A ventilation inlet 10 and a ventilation outlet 11 are provided on both side surfaces of the chamber 6, and the ventilation inlet 10 and the ventilation outlet 11 are arranged at opposite positions. A fan 9 is attached to the ventilation inlet 10, and the air blown generated by the fan 9 flows from the ventilation inlet 10 toward the ventilation outlet 11.

半導体ウエハ基板１は、例えば、電力半導体素子を製造するためのウエハ基板であり、半導体ウエハ基板１の表面、裏面に回路が形成され、最終的にＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ―Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ダイオードといった電力半導体素子となる。なおＳｉ製に限らず、ＳｉＣもしくはＧａＮ製でもかまわない。 The semiconductor wafer substrate 1 is, for example, a wafer substrate for manufacturing a power semiconductor element, and circuits are formed on the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1, and finally an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a MOSFET (Metal-) are formed. It is a power semiconductor element such as an Oxide-Semiconductor Field-Effective Transistor) or a diode. The product is not limited to Si, and may be made of SiC or GaN.

半導体ウエハ基板１のサイズは、厚さが０．１２～０．３５ｍｍ程であり、４インチ、６インチ、８インチと種類があり、チャンバー６は、各サイズの半導体ウエハ基板１に対応しており、１枚の半導体ウエハ基板１を投入し配置できるようになっている。半導体ウエハ基板１の熱処理前に、半導体ウエハ基板１が図示しない搬送機構によりチャンバー６内に投入され、熱処理後に同じ搬送機構によりチャンバー６から半導体ウエハ基板１を取り出す。 The size of the semiconductor wafer substrate 1 has a thickness of about 0.12 to 0.35 mm, and there are various types such as 4 inches, 6 inches, and 8 inches, and the chamber 6 corresponds to the semiconductor wafer substrate 1 of each size. Therefore, one semiconductor wafer substrate 1 can be inserted and arranged. Before the heat treatment of the semiconductor wafer substrate 1, the semiconductor wafer substrate 1 is put into the chamber 6 by a transfer mechanism (not shown), and after the heat treatment, the semiconductor wafer substrate 1 is taken out from the chamber 6 by the same transfer mechanism.

半導体ウエハ基板１の製造工程である写真製版するときに、半導体ウエハ基板１に、レジストやポリイミドが塗布され、その後レジストやポリイミド内に含まれる水分や溶剤を揮発させる必要があるため、半導体ウエハ基板の熱処理装置を用いて加熱する。溶剤は、例えば、PGMEA（プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート)である。 During photoplate making, which is the manufacturing process of the semiconductor wafer substrate 1, a resist or polyimide is applied to the semiconductor wafer substrate 1, and then the water or solvent contained in the resist or polyimide needs to be volatilized. Therefore, the semiconductor wafer substrate needs to be volatilized. Heat using the heat treatment device of. The solvent is, for example, PGMEA (propylene glycol monoethyl ether acetate).

半導体ウエハ基板１は、チャンバー６内で、複数の駆動ピン４にて支持されており、ステージ２上面から０．１～１０ｍｍの位置にあり、ステージ２もしくはステージ用ヒーター３と接触していない。駆動ピン４は、図示しない駆動モータやエアーシリンダーに接続され、制御されることにより、昇降可能である。駆動モータのほうが、昇降位置を複数設定でき、また高精度な位置決めや速度制御が可能なため好ましい。 The semiconductor wafer substrate 1 is supported by a plurality of drive pins 4 in the chamber 6, is located at a position of 0.1 to 10 mm from the upper surface of the stage 2, and is not in contact with the stage 2 or the stage heater 3. The drive pin 4 can be raised and lowered by being connected to and controlled by a drive motor or an air cylinder (not shown). The drive motor is preferable because it can set a plurality of elevating positions and can perform highly accurate positioning and speed control.

チャンバー６内の半導体ウエハ基板１が、８０～１３０℃になるよう、ステージ用ヒーター３は、温度制御ユニット５により温度管理され、温度制御されている。こうすることにより、半導体ウエハ基板１に塗布されたレジストやポリイミドの水分や溶剤を揮発することができる。揮発された水分や溶剤は、チャンバー６の上部に設けられた排気口８からチャンバー６の外部に排出される。 The temperature of the stage heater 3 is controlled by the temperature control unit 5 so that the temperature of the semiconductor wafer substrate 1 in the chamber 6 is 80 to 130 ° C. By doing so, the moisture and solvent of the resist or polyimide coated on the semiconductor wafer substrate 1 can be volatilized. The volatilized water and solvent are discharged to the outside of the chamber 6 from the exhaust port 8 provided in the upper part of the chamber 6.

加熱もしくは冷却およびその前後において、チャンバー６の側面に設けられた通風入口１０のファン９により、チャンバー６の外部からチャンバー６内に送風され、チャンバー６内においては、半導体ウエハ基板１の上面及び下面を沿うように送風され、通風出口１１から排出される。なお送風の一部は排気口８からも排出される。 Before and after heating or cooling, the fan 9 of the ventilation inlet 10 provided on the side surface of the chamber 6 blows air into the chamber 6 from the outside of the chamber 6, and in the chamber 6, the upper surface and the lower surface of the semiconductor wafer substrate 1 are blown. It is blown along the air and discharged from the ventilation outlet 11. A part of the blown air is also discharged from the exhaust port 8.

このように半導体ウエハ基板１を加熱処理し、レジストやポリイミドの水分や溶剤を揮発するとともに、通風入口１０のファン９により半導体ウエハ基板１の表面及び裏面に沿って送風され、通風出口１１から排出することにより、半導体ウエハ基板１への異物付着抑制と、半導体ウエハ基板１に付着していた異物を除去することができる。またチャンバー６内に浮遊している異物をチャンバー６の外に排出することができる。さらに加熱処理後においては、加熱により異物が半導体ウエハ基板１に固着してしまうことがあるので、半導体ウエハ基板１への異物付着を抑制することができる。これにより、異物付着を抑制した半導体ウエハ基板１を得ることができ、半導体製品として要求される品質を満たすことができる。 In this way, the semiconductor wafer substrate 1 is heat-treated to volatilize the moisture and solvent of the resist and polyimide, and the fan 9 of the ventilation inlet 10 blows air along the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1 and discharges the semiconductor wafer substrate 1 from the ventilation outlet 11. By doing so, it is possible to suppress the adhesion of foreign matter to the semiconductor wafer substrate 1 and remove the foreign matter adhering to the semiconductor wafer substrate 1. Further, foreign matter floating in the chamber 6 can be discharged to the outside of the chamber 6. Further, after the heat treatment, foreign matter may adhere to the semiconductor wafer substrate 1 due to heating, so that foreign matter adhesion to the semiconductor wafer substrate 1 can be suppressed. As a result, the semiconductor wafer substrate 1 in which foreign matter adhesion is suppressed can be obtained, and the quality required for a semiconductor product can be satisfied.

異物は、半導体ウエハ基板１の熱処理工程前の工程にて、半導体ウエハ基板１に付着することにより、熱処理装置内に持ち込まれることが多く、人体に関わるもの、有機材やセラミック材が付着していることがある。 Foreign matter adheres to the semiconductor wafer substrate 1 in the process before the heat treatment process of the semiconductor wafer substrate 1, and is often brought into the heat treatment apparatus. There may be.

半導体ウエハ基板１の加熱処理後、半導体ウエハ基板１を冷却するときも同様に、通風入口１０に取り付けられたファン９により半導体ウエハ基板１の表面及び裏面を沿うように送風され、通風出口１１から排出され、半導体ウエハ基板１に付着した異物の除去やチャンバー内に浮遊している異物を外部に排出することができる。 Similarly, when the semiconductor wafer substrate 1 is cooled after the heat treatment of the semiconductor wafer substrate 1, the fan 9 attached to the ventilation inlet 10 blows air along the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1 from the ventilation outlet 11. Foreign matter that has been discharged and adheres to the semiconductor wafer substrate 1 can be removed, and foreign matter floating in the chamber can be discharged to the outside.

チャンバー６内において、通風入口１０から半導体ウエハ基板１の表面及び裏面に沿って、通風出口１１から排出される送風は、大気に限定せず、窒素といった不活性ガスでもかまわない。 In the chamber 6, the air blown from the ventilation outlet 11 along the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1 from the ventilation inlet 10 is not limited to the atmosphere, and may be an inert gas such as nitrogen.

図１に送風の流れを矢印にて示している通り、通風入口１０から半導体ウエハ基板１の表面及び裏面に沿ってＡの方向に送風が流れるので、半導体ウエハ基板１の表面及び裏面と、送風が流れる方向は、略平行である。しかし、半導体ウエハ基板１の配置方向を変更することもできる。例えば、異物を除去したい半導体ウエハ基板が、表面だけの場合は、通風入口１０側に、半導体ウエハ基板１の表面を配置し、半導体ウエハ基板１の表面に向けて送風を流すことにより、異物を除去することも可能である。 As shown by the arrow in FIG. 1, the air blows from the ventilation inlet 10 in the direction of A along the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1, so that the air blows from the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1. The flow directions are substantially parallel. However, the arrangement direction of the semiconductor wafer substrate 1 can also be changed. For example, when the semiconductor wafer substrate from which foreign matter is to be removed is only the surface, the surface of the semiconductor wafer substrate 1 is arranged on the ventilation inlet 10 side, and the foreign matter is blown toward the surface of the semiconductor wafer substrate 1 to remove the foreign matter. It can also be removed.

次に、実施の形態１における半導体ウエハ装置の熱処理装置を用いた熱処理方法について説明する。 Next, a heat treatment method using the heat treatment device of the semiconductor wafer device according to the first embodiment will be described.

はじめにチャンバー６の奥軸を中心に手前側が開き、搬送機構により、チャンバー６に半導体ウエハ基板１が一枚投入され、複数の駆動ピン４に支持される。通風入口１０に取り付けられたファン９により、半導体ウエハ基板１の表面及び裏面に沿うように送風が流れ、異物を除去しながら、通風出口１１から異物とともに排出される。ステージ２内部にはステージ用ヒーター３があり、温度制御ユニット５により、温度管理され、半導体ウエハ基板１を所定の温度に加熱され、レジストやポリイミドの水分や溶剤が揮発する。その後、温度制御ユニット５によりステージ用ヒーター３の加熱を停止し、通風入口１０に取り付けられたファン９により半導体ウエハ基板１の表面及び裏面を沿うように異物を除去しながら送風が流れ、通風出口１１から異物とともに送風が排出される。チャンバー６が開き、搬送機構により半導体ウエハ基板１が搬出される。なお排気口８からも通風入口１０からの送風の一部が排出する。 First, the front side opens around the back axis of the chamber 6, and one semiconductor wafer substrate 1 is put into the chamber 6 by the transport mechanism and supported by a plurality of drive pins 4. The fan 9 attached to the ventilation inlet 10 causes the air to flow along the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1, and while removing the foreign matter, is discharged together with the foreign matter from the ventilation outlet 11. There is a stage heater 3 inside the stage 2, the temperature is controlled by the temperature control unit 5, the semiconductor wafer substrate 1 is heated to a predetermined temperature, and the moisture and solvent of the resist and polyimide are volatilized. After that, the heating of the stage heater 3 is stopped by the temperature control unit 5, and the fan 9 attached to the ventilation inlet 10 blows air while removing foreign matter along the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1, and the ventilation outlet. Blowers are discharged from 11 together with foreign matter. The chamber 6 is opened, and the semiconductor wafer substrate 1 is carried out by the transport mechanism. A part of the air blown from the ventilation inlet 10 is also discharged from the exhaust port 8.

このように半導体ウエハ基板１をチャンバー６に搬入する搬入ステップと、通風入口１０から半導体ウエハ基板１の表面及び裏面を沿うように流れ、通風出口１１から排出する送風ステップと、半導体ウエハ基板１を加熱する加熱ステップと、半導体ウエハ基板１をチャンバー６から搬出する搬出ステップがある。 In this way, the carry-in step of carrying the semiconductor wafer substrate 1 into the chamber 6, the ventilation step of flowing along the front and back surfaces of the semiconductor wafer substrate 1 from the ventilation inlet 10 and discharging from the ventilation outlet 11, and the semiconductor wafer substrate 1 are carried out. There is a heating step for heating and a carry-out step for carrying out the semiconductor wafer substrate 1 from the chamber 6.

実施の形態１では、半導体ウエハ基板１の熱処理工程において、半導体ウエハ基板１がチャンバー６内で駆動ピン４により支持され、チャンバー６の側面にある通風入口１０のファン９によりチャンバー６内に送風され、半導体ウエハ基板１の表面及び裏面に沿うように送風が流れ、通風出口１１に排出される。以上のような構成としたことにより、半導体ウエハ基板１への異物付着を抑制、異物除去という効果を得ることができる。 In the first embodiment, in the heat treatment step of the semiconductor wafer substrate 1, the semiconductor wafer substrate 1 is supported by the drive pin 4 in the chamber 6 and is blown into the chamber 6 by the fan 9 of the ventilation inlet 10 on the side surface of the chamber 6. , Air blows along the front and back surfaces of the semiconductor wafer substrate 1 and is discharged to the ventilation outlet 11. With the above configuration, it is possible to obtain the effects of suppressing foreign matter from adhering to the semiconductor wafer substrate 1 and removing foreign matter.

通風出口１１が、排気口８同様に、工場内のダクトや集塵機に接続されていてもよい。半導体ウエハ基板の熱処理装置がある生産ラインのクリーンルーム外に排出することにより、通風出口１１から排出された送風内に含まれる異物が、さらに半導体ウエハ基板の熱処理装置内に再び混入することを抑制することができる。以上のような構成としたことにより、同様に半導体ウエハ基板１への異物付着を抑制、異物除去する効果を得ることができる。 Like the exhaust port 8, the ventilation outlet 11 may be connected to a duct or a dust collector in the factory. By discharging the heat treatment device for the semiconductor wafer substrate out of the clean room of the production line, it is possible to prevent foreign matter contained in the blown air discharged from the ventilation outlet 11 from being further mixed into the heat treatment device for the semiconductor wafer substrate. be able to. With the above configuration, it is possible to similarly obtain the effect of suppressing the adhesion of foreign matter to the semiconductor wafer substrate 1 and removing the foreign matter.

なおレジストやポリイミドの溶剤に応じて、ステージ用ヒーター３の温度設定、駆動ピン４の位置を可変できる。 The temperature of the stage heater 3 and the position of the drive pin 4 can be changed according to the solvent of the resist or polyimide.

またステージ用ヒーター３はステージ２内に埋め込まれているが、チャンバー６の排気口８側、つまり半導体ウエハ基板１の上側にあってもよい。例えば、半導体ウエハ基板１を加熱するとき、半導体ウエハ基板１の上側からと下側から両方から加熱することにより、加熱時間の短縮効果を得ることができる。 Although the stage heater 3 is embedded in the stage 2, it may be on the exhaust port 8 side of the chamber 6, that is, on the upper side of the semiconductor wafer substrate 1. For example, when the semiconductor wafer substrate 1 is heated, the effect of shortening the heating time can be obtained by heating from both the upper side and the lower side of the semiconductor wafer substrate 1.

実施の形態２．
図２は、実施の形態２における半導体ウエハ基板の熱処理装置を示す断面図である。なお本実施の形態における半導体ウエハ基板の熱処理装置は、多くの構成が実施の形態１と共通する。このため、実施の形態１における半導体ウエハ基板の熱処理装置と異なる点について説明するとともに、同一または対応する構成については同じ符号を付けて示し、その説明を省略する。実施の形態１とは、通風入口１０にフィルター１２、チャンバー６の両側面にシャッターを取り付けた構成が相違している。 Embodiment 2.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a heat treatment apparatus for a semiconductor wafer substrate according to the second embodiment. The heat treatment apparatus for the semiconductor wafer substrate in the present embodiment has many configurations in common with the first embodiment. Therefore, the differences from the heat treatment apparatus for the semiconductor wafer substrate in the first embodiment will be described, and the same or corresponding configurations will be designated with the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The configuration is different from that of the first embodiment in that the filter 12 is attached to the ventilation inlet 10 and the shutters are attached to both side surfaces of the chamber 6.

チャンバー６の通風入口１０において、ファン９が送風する側と反対の方向に、つまりファン９からみてチャンバー６の外側にフィルター１２が取り付けられている。 At the ventilation inlet 10 of the chamber 6, the filter 12 is attached in the direction opposite to the side where the fan 9 blows, that is, on the outside of the chamber 6 when viewed from the fan 9.

フィルター１２は、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）フィルター、もしくはＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）フィルターである。 The filter 12 is a HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) filter or a ULPA (Ultra Low Particulation Air Filter) filter.

通風入口１０のファン９が送風するとき、フィルター１２により送風内に含まれる異物を除去し、チャンバー６の外からチャンバー６内に異物が入り込むことを抑制することができる。また送風内の異物が半導体ウエハ基板１に付着することを抑制することができる。なおフィルター１２は交換することができる構成となっている。半導体ウエハ基板の熱処理装置の稼働時間及び熱処理後の半導体ウエハ基板１への異物付着状況に応じて、フィルター１２を交換する。 When the fan 9 of the ventilation inlet 10 blows air, the filter 12 can remove the foreign matter contained in the blower and prevent the foreign matter from entering the chamber 6 from the outside of the chamber 6. Further, it is possible to prevent foreign matter in the blower from adhering to the semiconductor wafer substrate 1. The filter 12 is configured to be replaceable. The filter 12 is replaced according to the operating time of the heat treatment apparatus for the semiconductor wafer substrate and the state of foreign matter adhering to the semiconductor wafer substrate 1 after the heat treatment.

チャンバー６の両側面には、シャッター７が取り付けられ、チャンバー６を開閉できるようになっている。チャンバー６内に半導体ウエハ基板１を配置し、加熱または冷却するときはシャッター７が閉まる。またチャンバー６内に半導体ウエハ基板１を出し入れするときには、シャッター７が開くようになっている。シャッター７は、チャンバー６において対向した位置にある。 Shutters 7 are attached to both side surfaces of the chamber 6 so that the chamber 6 can be opened and closed. When the semiconductor wafer substrate 1 is arranged in the chamber 6 and heated or cooled, the shutter 7 is closed. Further, when the semiconductor wafer substrate 1 is taken in and out of the chamber 6, the shutter 7 is opened. The shutter 7 is located in the chamber 6 so as to face each other.

実施の形態２においても、半導体ウエハ基板１の熱処理工程において、半導体ウエハ基板１がチャンバー６内で駆動ピン４により支持され、チャンバー６の側面にある通風入口１０のファン９によりチャンバー６内に送風され、半導体ウエハ基板１の表面及び裏面に沿うように送風が流れ、通風出口１１に排出される。以上のような構成としたことにより、実施の形態１と同様に、半導体ウエハ基板１への異物付着を抑制、異物除去する効果を得ることができる。 Also in the second embodiment, in the heat treatment step of the semiconductor wafer substrate 1, the semiconductor wafer substrate 1 is supported by the drive pin 4 in the chamber 6, and the fan 9 of the ventilation inlet 10 on the side surface of the chamber 6 blows air into the chamber 6. Then, the air blows along the front surface and the back surface of the semiconductor wafer substrate 1 and is discharged to the ventilation outlet 11. With the above configuration, it is possible to obtain the effect of suppressing the adhesion of foreign matter to the semiconductor wafer substrate 1 and removing the foreign matter as in the first embodiment.

さらに通風入口１０にフィルター１２を取り付けることにより、チャンバー６内に異物が入り込むことを抑制することができる。また送風内の異物が半導体ウエハ基板１に付着することを抑制する効果を得ることができる。 Further, by attaching the filter 12 to the ventilation inlet 10, it is possible to prevent foreign matter from entering the chamber 6. Further, it is possible to obtain the effect of suppressing the foreign matter in the blower from adhering to the semiconductor wafer substrate 1.

なお実施の形態２では、チャンバー６内において、半導体ウエハ基板１は複数の駆動ピン４で保持されているため、駆動ピン４を昇降しながら冷却してもよい。こうすることで、冷却処理時間の短縮効果を得ることができる。 In the second embodiment, since the semiconductor wafer substrate 1 is held by a plurality of drive pins 4 in the chamber 6, the drive pins 4 may be moved up and down to be cooled. By doing so, the effect of shortening the cooling process time can be obtained.

また通風入口１０に取り付けられたファン９の回転数を制御することにより、送風速度、送風量を制御することができる。こうすることにより、半導体ウエハ基板１への異物付着状態に応じて、容易に異物除去を図ることができるとともに、半導体ウエハ基板１の冷却処理時間の短縮効果を得ることができる。 Further, by controlling the rotation speed of the fan 9 attached to the ventilation inlet 10, the ventilation speed and the ventilation amount can be controlled. By doing so, it is possible to easily remove the foreign matter according to the state of foreign matter adhering to the semiconductor wafer substrate 1, and it is possible to obtain the effect of shortening the cooling processing time of the semiconductor wafer substrate 1.

実施の形態３．
図３及び図４は、実施の形態３における半導体ウエハ基板の熱処理装置を示す断面図である。なお本実施の形態における半導体ウエハ基板の熱処理装置は、多くの構成が実施の形態２と共通する。このため、実施の形態２における半導体ウエハ基板の熱処理装置と異なる点について説明するとともに、同一または対応する構成については同じ符号を付けて示し、その説明を省略する。図４は図３を紙面右からみたときの断面図である。実施の形態２とは、通風入口１０に送風用ヒーター１３を取り付け、駆動ピン４でなく支持機構１４により半導体ウエハ基板１が支持されている構成が相違している。 Embodiment 3.
3 and 4 are cross-sectional views showing a heat treatment apparatus for a semiconductor wafer substrate according to the third embodiment. The heat treatment apparatus for the semiconductor wafer substrate in the present embodiment has many configurations in common with the second embodiment. Therefore, the differences from the heat treatment apparatus for the semiconductor wafer substrate in the second embodiment will be described, and the same or corresponding configurations will be designated with the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3 when viewed from the right side of the paper. The configuration differs from that of the second embodiment in that the blower heater 13 is attached to the ventilation inlet 10 and the semiconductor wafer substrate 1 is supported by the support mechanism 14 instead of the drive pin 4.

支持機構１４は、ステージ２上の図示しない駆動軸に取り付けられ、Ｌ字形状をした複数のアームから構成され、半導体ウエハ基板１を支持している。半導体ウエハ基板１を投入するときは、Ｌ字形状をしたアームが外側に開き、半導体ウエハ基板１が投入されるとＬ字形状をしたアームが内側に閉じる。半導体ウエハ基板１の外周部の側面と下面が、Ｌ字形状をしたアームにより支持されている。 The support mechanism 14 is attached to a drive shaft (not shown) on the stage 2, is composed of a plurality of L-shaped arms, and supports the semiconductor wafer substrate 1. When the semiconductor wafer substrate 1 is loaded, the L-shaped arm opens outward, and when the semiconductor wafer substrate 1 is loaded, the L-shaped arm closes inward. The side surface and the lower surface of the outer peripheral portion of the semiconductor wafer substrate 1 are supported by an L-shaped arm.

通風入口１０において、ファン９より通風出口１１側に送風用ヒーター１３が取り付けられている。半導体ウエハ基板１を加熱処理するとき、 ステージ２内のステージ用ヒーター３による加熱とともに、通風入口１０のファン９によりチャンバー６内に向けて送風され、その送風は送風用ヒーター１３により加熱され、半導体ウエハ基板１の表面及び裏面を沿うように流れ、通風出口１１から排出される。加熱された送風により半導体ウエハ基板１に付着した異物を除去するとともに、半導体ウエハ基板１を加熱し、半導体ウエハ基板１のレジストやポリイミドの水分や溶剤を揮発させる。 At the ventilation inlet 10, a ventilation heater 13 is attached to the ventilation outlet 11 side from the fan 9. When the semiconductor wafer substrate 1 is heat-treated, it is heated by the stage heater 3 in the stage 2 and blown into the chamber 6 by the fan 9 of the ventilation inlet 10, and the blown air is heated by the blower heater 13 to form a semiconductor. It flows along the front surface and the back surface of the wafer substrate 1 and is discharged from the ventilation outlet 11. Foreign matter adhering to the semiconductor wafer substrate 1 is removed by the heated air blow, and the semiconductor wafer substrate 1 is heated to volatilize the water and solvent of the resist and the polyimide of the semiconductor wafer substrate 1.

また加熱された送風により、半導体ウエハ基板１の加熱処理時間を短縮することができる。図３及び図４に送風の流れを記す。図４は紙面の奥から手前に向かって送風が流れることを示している。 Further, the heat treatment time of the semiconductor wafer substrate 1 can be shortened by the heated air blow. The flow of blast is shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 4 shows that the blast flows from the back to the front of the paper.

半導体ウエハ基板１の加熱処理終了後、半導体ウエハ基板１を冷却するときは、ステージ用ヒーター３とともに送風用ヒーター１３の加熱を停止する。また、送風用ヒーター１３を停止しているので、ファン９の送風により、半導体ウエハ基板１の冷却時間を短縮できる冷却ステップがある。 When the semiconductor wafer substrate 1 is cooled after the heat treatment of the semiconductor wafer substrate 1 is completed, the heating of the blower heater 13 is stopped together with the stage heater 3. Further, since the blower heater 13 is stopped, there is a cooling step in which the cooling time of the semiconductor wafer substrate 1 can be shortened by blowing air from the fan 9.

実施の形態３において、半導体ウエハ基板１の熱処理工程において、半導体ウエハ基板１がチャンバー６内で支持機構１４により支持され、チャンバー６の側面にある通風入口１０のファン９によりチャンバー６内に送風され、半導体ウエハ基板１の表面及び裏面に沿うように送風が流れ、通風出口１１に排出される。以上のような構成としたことにより、半導体ウエハ基板１への異物付着を抑制、異物除去する効果を得ることができる。 In the third embodiment, in the heat treatment step of the semiconductor wafer substrate 1, the semiconductor wafer substrate 1 is supported in the chamber 6 by the support mechanism 14, and is blown into the chamber 6 by the fan 9 of the ventilation inlet 10 on the side surface of the chamber 6. , Air blows along the front and back surfaces of the semiconductor wafer substrate 1 and is discharged to the ventilation outlet 11. With the above configuration, it is possible to obtain the effect of suppressing the adhesion of foreign matter to the semiconductor wafer substrate 1 and removing the foreign matter.

また通風入口１０にフィルター１２を取り付けることにより、チャンバー６内に異物が入り込むことを抑制することができる。また送風内の異物が半導体ウエハ基板１に付着することを抑制する効果を得ることができる。 Further, by attaching the filter 12 to the ventilation inlet 10, it is possible to prevent foreign matter from entering the chamber 6. Further, it is possible to obtain the effect of suppressing the foreign matter in the blower from adhering to the semiconductor wafer substrate 1.

さらに半導体ウエハ基板１を加熱するときは、ステージ用ヒーター３の加熱とともに、送風用ヒーター１３によりファン９の送風が加熱されるため、加熱処理時間を短縮する効果を得ることができる。 Further, when the semiconductor wafer substrate 1 is heated, the blower of the fan 9 is heated by the blower heater 13 together with the heating of the stage heater 3, so that the effect of shortening the heat treatment time can be obtained.

そして半導体ウエハ基板１を冷却するときは、ステージ用ヒーター３の加熱を停止するとともに、送風用ヒーター１３の加熱を停止させ、ファン９の送風により、冷却処理時間を短縮する効果を得ることができる。 When the semiconductor wafer substrate 1 is cooled, the heating of the stage heater 3 is stopped and the heating of the blower heater 13 is stopped, and the effect of shortening the cooling process time can be obtained by blowing the fan 9. ..

支持機構１４により、半導体ウエハ基板１に対し、Ｌ字形状をしたアームにより支持しているため、半導体ウエハ基板１の下面側、半導体ウエハ基板１のステージ側の面に流れる送風は、圧損が小さくなり、流れやすくなる。こうすることにより、半導体ウエハ基板１に付着した異物を容易に除去する効果を得ることができる。 Since the support mechanism 14 supports the semiconductor wafer substrate 1 with an L-shaped arm, the blown air flowing to the lower surface side of the semiconductor wafer substrate 1 and the stage side surface of the semiconductor wafer substrate 1 has a small pressure loss. It becomes easier to flow. By doing so, the effect of easily removing the foreign matter adhering to the semiconductor wafer substrate 1 can be obtained.

なお支持機構１４のＬ字形状をしたアームに溝を設け、その溝に半導体ウエハ基板１を挿入することにより、チャンバー６内に、半導体ウエハ基板１を複数枚投入することもできる。 By providing a groove in the L-shaped arm of the support mechanism 14 and inserting the semiconductor wafer substrate 1 into the groove, it is possible to insert a plurality of semiconductor wafer substrates 1 into the chamber 6.

なお本発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.

１ 半導体ウエハ基板
２ ステージ
３ ステージ用ヒーター
４ 駆動ピン
６ チャンバー
９ ファン
１０ 通風入口
１１ 通風出口
１２ フィルター
１３ 送風用ヒーター
１４ 支持機構 1 Semiconductor wafer substrate 2 Stage 3 Stage heater 4 Drive pin 6 Chamber 9 Fan 10 Ventilation inlet 11 Ventilation outlet 12 Filter 13 Blower heater 14 Support mechanism

Claims (1)

搬送機構が半導体ウエハ基板をチャンバー内に搬入する搬入ステップと、 The loading step in which the transport mechanism carries the semiconductor wafer substrate into the chamber,
前記チャンバーの側面に設けられた通風入口から、前記チャンバーの対向する側面に設けられた通風出口に向かって、前記半導体ウエハ基板に沿うようにファンが送風する送風ステップと、A ventilation step in which a fan blows air along the semiconductor wafer substrate from the ventilation inlet provided on the side surface of the chamber toward the ventilation outlet provided on the opposite side surface of the chamber.
ヒーターが前記半導体ウエハ基板を加熱する加熱ステップと、A heating step in which the heater heats the semiconductor wafer substrate,
前記加熱ステップの後に、前記ファンの送風により前記半導体ウエハ基板を冷却する冷却ステップと、After the heating step, a cooling step of cooling the semiconductor wafer substrate by blowing air from the fan, and a cooling step.
前記搬送機構が前記半導体ウエハ基板を前記チャンバーから搬出する搬出ステップと、を備えていることを特徴とする半導体ウエハ基板の熱処理方法。A method for heat-treating a semiconductor wafer substrate, wherein the transport mechanism includes a carry-out step for carrying out the semiconductor wafer substrate from the chamber.
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